Я выяснил, что мне требуется двойная плотность, чтобы достичь такой же поверхностной гравитации, как у Земли, так какой же состав потребуется для существования такой планеты?
Я планирую сделать ее очень влажной и теплой, с тропическими лесами, простирающимися между 45 и -45 широтами, и, конечно же, эта планета будет населена людьми.
Итак, взглянув на старый учебник физики, вы можете определить гравитационное ускорение на поверхности Земли как g = GM/R^2, где масса Земли равна M, радиус R и G — ваша гравитационная постоянная. Плотность сферы (я назову это D, так как я не могу заставить работать греческие вещи) (игнорируя сплюснутую сфероидную/геоидную форму реальной планеты) D = M/V и V = 4/3 Pi R ^3.
Если вы объедините эти два уравнения, вы получите g = G * D * 4/3 * Pi * R, так что да, вам нужно удвоить плотность, так как g хорошо линеен относительно R и D, а это означает, что если вы уменьшите R вдвое, вы получите нужно удвоить D, чтобы получить то же самое g.
Это средняя плотность по всей планете, чтобы получить такую дополнительную массу, вы могли бы иметь структуру, богатую металлом, может быть, немного похожую на Меркурий . См. здесь . Вам понадобится очень большое металлическое ядро по сравнению с размером мантии, возможно, 150-180% размера ядра на Земле, и исключительно тонкая кора.
Ядро планеты, учитывая его небольшой размер, скорее всего, будет твердым, так как оно довольно быстро остынет после формирования, так что магнитного поля будет не так много, так что вы получите много неприятного солнечного излучения на его поверхность, если оно достаточно близко к своему родительскому телу, чтобы быть тропическим.
Если бы вы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО хотели, чтобы он был защищен от радиации, вам нужно было бы больше делящегося материала в его ядре, а это означало бы, что он должен был образоваться в среде, богатой остатками сверхновых, поскольку это, вероятно, единственное место, где могут образовываться элементы крупнее железа. Так что ночью небо может быть довольно красочным.
У вас также будет интересное рождение для такого рода планет. Считается, что Меркурий является остатком более крупной планеты, чья поверхность и большая часть мантии были удалены в результате катастрофического столкновения в начале ее истории ( см. этот пост ).
Не нужно увеличивать массу всего. Если мы уменьшим радиус в 2 раза при той же массе - 3,185·10^6 (6,37·10^6 - радиус Земли), то он будет (6,67 * 10^-11) * (5,98·10^24)/(3,185·10 ^6)^2 =~40 м/с^2 (~ 4g!!!)
Итак, если вы хотите 1 г, масса вашей планеты должна быть около 1,5 * 10 ^ 24 кг.
пользователь
пользователь